Similarity evaluation of stratum anti-drilling ability and a new method of drill bit selection

Considering the stratum anti-drilling ability,drill bit working conditions,drill bit application effect and drill bit economic benefits,the similarity of stratum anti-drilling ability was evaluated by grey relational analysis theory to screen out candidate drill bits with reference values.A new comprehensive performance evaluation model of drill bit was established by constructing the absolute ideal solution,changing the relative distance measurement method,and introducing entropy weight to work out the closeness between the candidate drill bits and ideal drill bits and select the reasonable drill bit.Through the construction of absolute ideal solution,improvement of relative distance measurement method and introduction of entropy weight,the inherent defects of TOPSIS decision analysis method,such as non-absolute order,reverse order and unreasonable weight setting,can be overcome.Simple in calculation and easy to understand,the new bit selection method has good adaptability to drill bit selection using dynamic change drill bit database.Field application has proved that the drill bits selected by the new drill bit selection method had significant increase in average rate of penetration,low wear rate,and good compatibility with the drilled formations in actual drilling.This new method of drill bit selection can be used as a technical means to select drill bits with high efficiency,long life and good economics in oilfields.

超深井控温钻井隔热涂层参数影响机制研究

为揭示隔热涂层对超深井井筒温度场的影响规律,针对隔热涂层与钻杆的导热特点,采用传热热阻形式计算钻杆的综合传热系数,构建了考虑钻杆内隔热涂层影响的超深井井筒–地层瞬态传热模型,并采用有限差分法对模型进行离散,利用高斯–赛德尔算法进行迭代求解。通过理论分析和现场数据验证了模型的准确性。研究发现,钻杆内隔热涂层的导热系数对井底循环温度影响显著,随着导热系数减小,井筒环空温度迅速降低,出口温度升高;隔热涂层的厚度和长度对井筒温度也有重要影响,隔热涂层厚度越大,井底循环温度越低。这些发现为超深井钻井过程中井筒温度的调控和隔热钻杆参数的优选提供了重要理论依据。

神府矿区采空区精细化综合勘探技术研究

为精细化查明神府矿区亿源煤矿井田内原不明小煤窑采空区,为采空区治理提供科学依据,需开展瞬变电磁法、钻探及测井等综合勘查技术工作,以明确采空区分布范围及富水情况。结果表明:从测井曲线中可以看出煤岩层物性稳定,曲线形态明显,煤层具有高电阻率、低密度、低伽玛特性,煤层属导电性较差的高阻层(最高大于1000Ω·m),其他泥岩、砂质泥岩、砂岩等呈现相对低阻特征,煤层与围岩物性差异明显;瞬变电磁法采用280 m矩形发射线框、发射频率25 Hz、增益2^(2)~2^(5)之间、发射电流8 A、积分时间15 s的参数组合进行探测,对已知采空区反映明显,推断3^(-1)煤层房柱式采空区总面积0.985 km^(2);通过钻探揭露了2^(-2)煤和3^(-1)煤房柱式采空区,验证了物探推断的3^(-1)煤采空区。测井、瞬变电磁法探测、钻探相互依托、相辅相成,达到了精细化综合勘探的目的。

直连绳索取心钻杆分区热处理技术研究

为了提高绳索取心钻杆的性能,对直连绳索取心钻杆的受力情况、结构特点以及传统处理工艺进行分析,提出了分区热处理的工艺。通过对两端进行热加工处理,使钻杆中间管体区域和两端热处理螺纹区域性能出现差异,提高两端综合强度的同时改善螺纹部分的受力状态,可使钻杆柱既具有高强度又兼具柔性,大幅提高钻杆机械性能以及耐磨性。其中调质硬度HRC33~38能在保证管体延伸率与正火、回火基本一致的情况下,强度提高37.7%,硬度提高40%,抗冲击性提高46.7%。调质硬度HRC38~42时,材料的耐磨性提高9.1%。更适合全液压钻机施工及深孔钻进,为钻探施工提供了钻机、钻杆配套性的优选方案。

工程勘察方法在河道综合治理工程中的应用——以南京市溧水区云鹤支河为例

本文选取南京市溧水区云鹤支河为研究对象,系统分析工程概况和所处地质环境条件,采用工程地质钻探和室内试验等勘察手段查明研究区工程地质条件,并对填土工程地质、堤基工程地质进行评价,认为工程中主要会遇到渗漏问题、液化问题、沉降变形问题及岸坡稳定性问题,为设计及施工方案提供可靠的地质依据,研究工程勘察方法在河道综合治理工程中的应用。

综合技术在坝址区重大工程地质问题勘察中的应用

针对拟建水库坝址区近坝库岸稳定性问题、坝基抗滑稳定性问题、坝基(肩)渗漏问题,采用工程地质测绘、综合物探、工程地质钻探及坑探、综合试验、综合分析等方法对拟建场地进行勘察,并对主要工程地质问题进行评价。结果表明,采用工程地质钻探与坑探、现场及室内试验、理正边坡稳定性分析的综合方法查明了崩积体的分布情况、组成结构,分析了其形成机理及破坏机制;采用工程地质测绘及赤平投影方法查明了卸荷裂隙的发育情况并分析其对边坡稳定性的影响;采用工程地质钻探、综合物探、压水试验、钻孔电视成像等综合技术查明坝址断层及缓倾角结构面的发育情况及工程性质,评价其对坝基抗滑稳定的影响,勘察效果良好。

地质综合勘探中钻探技术优化研究

地质勘探工作是对地质进行勘查与探测,将适宜的持力层确立下来,结合持力层地基承载力,对基础类型加以明确,并将基础参数计算出来的一项调查活动。钻探是地质综合勘探工作的重点环节。基于此,对地质综合勘探工作的意义进行概述,提出钻探技术优化应用策略,希望以此充分发挥钻探技术的作用,提高地质综合勘探工作的效率与质量。

老龄海洋钻井平台综合评估和转型方向

为有效应对能源结构由油气向新能源加速调整引起的老龄海洋钻井平台需加速转型的情况,开展老龄海洋钻井平台评估和转型研究,以优化相关企业的装备结构,有序推进老龄装备的转型。从老龄海洋钻井平台的现状、评估依据、评估模型、评价指标及其权重的设定、转型梯队和触发条件等方面进行全面论述,提出针对老龄海洋钻井平台的综合评估方法和转型方向,为企业相关管理决策的制定提供参考。

综合探测技术在采煤工作面陷落柱探测中的应用

为精准掌握1301综采工作面内陷落柱分布位置并为采面后续生产提供详实地质资料,结合现场情况提出采用无线电透视技术对采面开采范围内进行全覆盖探测,对确定的异常区采用槽波勘探技术进行详细探测,然后通过钻探方式确定陷落柱位置进行验证并注浆加固、封堵。对物探、钻探技术布置方案及探测结果进行详细分析,结果表明,采用的探测手段可实现采面陷落柱位置精准定位,综合物探与钻探成果,采面可依据探测结果提前针对性采取超前加固、注浆等手段降低陷落柱对采面回采影响,为煤炭高效回采创造良好条件。

综合物探法在13103工作面底板富水性探测中的实践

为掌握沙坪煤业13103工作面带压开采奥灰突水危险性,采用综合物探及钻探法对底板富水性实施探测。结果表明,运用无线电坑道透视法发现5处异常区域均与工作面掘巷已探明断层、向斜构造重合;音频电透法与瞬变电磁法均探测出工作面底板富水异常区。结合钻孔探查得到3个重叠异常富水区,YC3、S1和Y1重叠区显示向斜轴部含水层具有高富水性和补给源,YC4和S2重叠区出水量小,但仍存在补给,局部富水区域有水害风险,YCS和Y2重叠区无水力联系独立含水层。该探测结果为13103工作面回采计划的制定提供地质资料支持。

煤矿井下定向钻探数字化平台的设计与实现

煤矿井下钻探数字化平台的开发和应用可以为数字化矿山建设奠定坚实的基础。为实现煤矿井下定向钻探数字化,构建了由钻场地图模块、钻场信息模块、施工管理模块和系统管理模块组成的煤矿井下定向钻探数字化平台。在煤矿现场开展了相关技术的工程组织与实施,验证了该平台的综合管控能力,为我国煤矿井下钻探数字化发展提供了新思路和支持。

直升机参加大型综合应急演练操作实务——以2023年山东省森林草原防灭火综合应急演练为例

为解决直升机参加大型综合应急救援演练缺乏参照物、难以和地面演练科目密切衔接的问题,本文探索出一套务实的操作方法,为直升机参加综合演练活动积累一点可复制、可借鉴的经验和做法。

高瓦斯煤层工作面综合瓦斯治理技术应用

某矿为了优化工作面布置方式,提高回采率,缓解采掘接续紧张等问题,工作面布置方式由U+L型变为简单的单U型。根据煤层赋存情况及瓦斯涌出量特征,在合理的通风系统及充足的配风基础上,采取了综合瓦斯治理措施,掘进采取边掘边抽+释放钻孔,回采采取单侧顺层定向本煤层钻孔+顶板倾向定向钻孔+上隅角埋管瓦斯抽采等技术措施。通过以上瓦斯治理技术,有效解决了高瓦斯煤层单U型通风工作面采掘过程中的瓦斯问题,经济和社会效益显著。

综合勘察技术在核电厂初可研勘察中的应用

核电厂初步可行性研究阶段勘察的主要目的是结合候选厂址现有岩土资料,外业采用勘探、工程物探、地质调绘等多种手段,初步查明候选厂址区的岩土工程条件,对厂址区的地质构造特征、场地稳定性、地层岩性分布、核电厂地基适宜性、不良地质作用、边坡稳定性等方面作出初步评价,为初步可行性研究报告的编制提供依据。文章以广东某核电厂初步可行性研究阶段勘察为例,总结了地调、钻探、物探等综合勘察技术在核电厂初可研勘察中的应用。

特高压线路基础机械化施工中旋挖钻机的综合效益与改进研究

文章以旋挖钻机在特高压线路基础机械化施工中的应用为分析对象,旨在评估旋挖钻机在提高施工效率、施工精度及降低施工风险等方面的综合效益.川渝特高压交流线路工程应用结果显示,与人工开挖相比,旋挖钻机将施工效率和施工精度提升了至少3倍,同时降低了施工风险.为进一步提高旋挖钻机在特高压线路基础机械化施工中的应用效果,文章提出加强智能化和自动化水平、优化能源利用效率等建议.通过实施这些建议,旋挖钻机在特高压线路基础机械化施工中的应用将更加高效、安全、环保,为电力事业的发展提供保障.

钻井液罐液面抗波动装置的研发与应用

钻井液池体积参数变化是钻井液液量增加或减少的直接显示,也是判断和预防溢流、井漏的关键参数。由于钻井液液面受搅拌器搅拌的影响,波动剧烈,给综合录井仪钻井液池体积参数准确监测造成一定的干扰,影响到溢流和井漏等工程异常的判断,也是录井作业的一个难点。为此,研发了钻井液罐液面抗波动装置,该装置由镂空式抗波动管、安装卡箍、传感器安装支架3部分构成,可大幅减少钻井液搅拌器的影响。通过现场在同一窗口安装两个同型号传感器进行监测对比得知,钻井液罐液面抗波动装置有效地降低了液面波动干扰,提高了溢漏等关键井控异常监测的精确性,为钻井工程实时决策提供了科学依据,为确保井控安全发挥了重要作用。

严重不良地质隧洞局部调线综合探测技术的应用

综合探测技术能有效探明隧洞周边断层破碎带、软弱夹层、含水构造等不良地质体信息,可为隧洞局部改线提供重要依据。因此,在解决狮子山输水隧洞DLII38+372—DLII38+420段出现围岩渗透破坏、塌方、突泥涌水等难以处置的工程问题中,采用TRT6000、TGS、瞬变电磁法等探测技术对隧洞线路局部调整提供了支撑。隧洞掌子面前方超前综合地质探测结果表明,地震波法和电法探测结果与超前钻探结果吻合性较好,隧洞掌子面前方节理裂隙发育,岩体破碎,开挖时易出现股状流水或涌泥,说明隧洞局部调线是必要的;隧洞左、右边墙综合探测预报表明,隧洞左侧低阻异常区往内侧延伸大于10 m,变形、塌方、涌水突泥风险高,右侧30 m深度内钻孔基本无水,地下水活动弱,地质条件相对稍好,线路可往右侧调整。该探测结果可为输水隧洞线路调整提供详细的地质参考,同时也可为类似工程问题提供案例参考。

综合超前地质预报方法在喀斯特隧道中的应用

隧道施工过程中存在众多不良地质体,喀斯特地区隧道不良地质体常常出现涌水、涌泥、涌沙、地下暗河、溶洞等地质灾害,给隧道施工人员和机械设备造成巨大的危害。然而喀斯特隧道成灾不良地质体的预报难度非常大,单一的预报方式很难进行定性和定量预测。文章主要论述了综合超前地质预报方法在喀斯特隧道中的应用,包括地质调查法、地质超前预报、地质雷达、超前钻探。结果表明:综合超前地质预报可以较准确地预测掌子面前方喀斯特的发育和分布情况,有效降低施工风险,为不良地质的处置和设计变更提供可靠依据。

A novel experimental system for performance evaluation of water powered percussive rock drill

A set of water powered excavation test system was developed for the comprehensive performance testing and evaluation of water powered percussive rock drill indoors. The whole system contains hydraulic power section, electronic control system, test and data acquisition system, and assistant devices, such as guideway and drilling bench. Parameters of the water powered percussive rock drill can be obtained by analyzing testing data, which contain impact energy, front and back cavity pressure, pressure and flow in each working part, drilling velocity, frequency and energy efficiency etc. The system is applied to test the self-designed water powered percussive rock drill SYYG65. The parameters of water powered percussive rock drill with impact pressure of about 8.9 MPa are 58.93 J for impact energy, and 8.97% for energy efficiency, which prove the effectiveness of system.

水平定向钻探与综合测试技术研究及应用

西部重大工程建设勘查面临“地形险峻、陡倾构造、生态脆弱”等恶劣的环境条件,采用竖向钻探无法实施,采集的地质信息不全,水平定向钻探和综合测试技术是解决重大工程长大深埋隧道勘察难题的关键技术。但超长水平绳索取心钻进存在陡倾构造地层多变轨迹控制难、高寒缺氧地层破碎钻机动力不足及生态环境保护要求高等问题。本文介绍了系列化水平定向取心钻探装备、多参数全方位无缆测井系统和水平绳索随钻轨迹控制等技术装备的研发进展,以及成功在川藏铁路及引大济岷工程中的应用,在西部高原地区起到示范与推广作用。